随着无线通信技术、现代网络技术和嵌入式系统技术的快速发展,无线传感器网络的应用越来越受到人们的重视。在当前学术界和工业界中,无线传感器网络已经是一个热门的研究领域。由于无线传感器网络是用电池来供电,能量储备极其有限,并且一般部署在条件恶劣的无人区,能量补给也十分困难。因而,降低传感器节点的功耗,提高能量的利用率成为学术界研究的重点。在众多的节能降耗的方法中,设计一个优良的路由协议能够有效减少节点的能量消耗,延长网络的生存周期。通过对无线传感器网络的特点和体系结构的了解,以及对现有无线传感器网络路由协议的研究,在经典分簇路由协议LEACH的基础上进行了合理的改进工作。针对LEACH协议在簇头数量、簇头选择和形成簇的算法等方面存在的一些不足,提出了更加合理和优越的改进方案。(1)在簇头的数量上,综合考虑了监测区域的面积、传感器节点总数和汇聚节点的位置等客观因素,提出了一个最优簇头数量的计算公式。(2)在簇头选择方面,将传感器节点的剩余能量和节点初始能量等因素加入到节点阈值计算公式中。通过新的阂值公式选出来的簇头能够具有较高能量,从而,避免了能量较低的节点当选簇头。(3)在形成簇的算法中,改进后的LEACH-E协议提出了一个限定簇内节点数量的阈值,在新当选的簇头广播自己的消息时,在报文中添加一个簇内节点数的标记t,周围节点接收到簇头的广播信息后,首先根据信号的强弱程度选择一个距离自己最近的簇头,然后提取信息的报文的t值,判断t是否小于给定的簇内节点阈值,如果小于阈值,则向该簇头发送请求加入该簇,否则拒绝加入该簇,然后进行后面的处理工作。最后,在网络仿真平台NS2上,对LEACH协议和LEACH-E协议进行仿真实验,从节点总的能量消耗、网络生存时间和汇聚节点接收的有效数据量这三个方面对实验结果进行对比分析,分析结果表明改进后的LEACH-E协议比原LEACH协议在节点能量消耗上有所减少,网络生存周期也有提高,从而,验证了改进协议的合理性和可行性。